Millors pràctiques de desenvolupament de Node.js: millora de l'eficiència, la qualitat i la mantenibilitat

Node.js, amb el seu model d'E/S no bloquejant i impulsat per esdeveniments, i la seva unificació amb JavaScript, ocupa una posició important en el camp del desenvolupament de backend. No obstant això, simplement saber escriure codi amb Node.js no significa que es puguin construir aplicacions d'alta qualitat i mantenibles. Aquest article, basat en discussions a X/Twitter i combinat amb experiència pràctica, resumeix algunes de les millors pràctiques en el desenvolupament de Node.js per ajudar-vos a millorar l'eficiència i construir aplicacions més robustes.

1. Selecció de la pila tecnològica bàsica: la combinació daurada de Node.js + Next.js

Com es pot veure a les discussions de X/Twitter, Node.js i Next.js apareixen sovint alhora, ja que es complementen perfectament.

• Node.js: proporciona un entorn d'execució de backend, gestiona sol·licituds d'API, interaccions amb bases de dades, etc.
• Next.js: un framework frontend basat en React, que proporciona funcions com ara el renderitzat del costat del servidor (SSR) i la generació de llocs estàtics (SSG), millorant el SEO i la velocitat de càrrega de la primera pantalla.

Millor pràctica: considereu utilitzar Next.js com a framework frontend per treballar conjuntament amb el backend de Node.js, especialment en escenaris on es necessita optimització SEO.

2. Trieu el framework adequat: Express.js continua sent la primera opció, però cal tenir en compte Koa.js o NestJS

Tot i que hi ha una infinitat de frameworks, Express.js continua sent el framework més utilitzat en el desenvolupament de Node.js. És concís, flexible, té una gran comunitat i un ric ecosistema de middleware.

• Express.js: lleuger i flexible, adequat per construir serveis d'API ràpidament.

A més d'Express.js, també podeu considerar els frameworks següents:

• Koa.js: creat per l'equip d'Express.js, més lleuger i utilitza les funcions async/await d'ES6, fent que el codi sigui més concís i fàcil de llegir.
• NestJS: basat en TypeScript, proporciona un patró d'arquitectura complet (com ara MVC), adequat per construir aplicacions grans i complexes.

Millor pràctica:

1. Per a projectes petits o serveis d'API, Express.js és una bona opció.
2. Si busqueu un codi més concís i ja esteu familiaritzat amb async/await, podeu provar Koa.js.
3. Per a projectes grans, el patró d'arquitectura i el suport de TypeScript de NestJS poden millorar la mantenibilitat del codi.

3. Estil de codi i llegibilitat: adopteu TypeScript i ESLint

TypeScript afegeix comprovació de tipus estàtica, que pot detectar errors en la fase de compilació, millorant la qualitat del codi. ESLint és una eina de comprovació d'estil de codi que pot unificar l'estil de codi de l'equip i reduir problemes potencials.

Millor pràctica:

1. Utilitzeu TypeScript tant com sigui possible per escriure aplicacions Node.js.
2. Configureu ESLint i integreu-lo al flux de treball de desenvolupament per fer complir l'estil de codi.
3. Utilitzeu Prettier per formatar automàticament el codi, millorant encara més la llegibilitat.

Per exemple, una configuració senzilla que utilitza TypeScript i ESLint:

// tsconfig.json
{
  "compilerOptions": {
    "target": "es2020",
    "module": "commonjs",
    "esModuleInterop": true,
    "forceConsistentCasingInFileNames": true,
    "strict": true,
    "skipLibCheck": true
  }
}
```// .eslintrc.js
module.exports = {
  "env": {
    "es2021": true,
    "node": true
  },
  "extends": [
    "eslint:recommended",
    "plugin:@typescript-eslint/recommended"
  ],
  "parser": "@typescript-eslint/parser",
  "parserOptions": {
    "ecmaVersion": "latest",
    "sourceType": "module"
  },
  "plugins": [
    "@typescript-eslint"
  ],
  "rules": {
    "no-unused-vars": "warn", // Avís sobre variables no utilitzades
    "no-console": "warn",  // Avís sobre sentències console
    "@typescript-eslint/explicit-function-return-type": "warn" // Avís sobre funcions sense tipus de retorn explícit
  }
};

4. Gestió de dependències: triar i gestionar els paquets npm amb prudència

Els paquets npm simplifiquen enormement el desenvolupament de Node.js, però també plantegen alguns problemes, com ara l'infern de les dependències, les vulnerabilitats de seguretat, etc.

Bones pràctiques:

1. Trieu els paquets npm amb cura: doneu prioritat als paquets amb moltes estrelles, manteniment actiu i bona documentació.
2. Actualitzeu les dependències periòdicament: utilitzeu npm update o yarn upgrade per actualitzar les dependències i corregir les vulnerabilitats de seguretat de manera oportuna.
3. Utilitzeu npm audit o yarn audit: comproveu si hi ha vulnerabilitats de seguretat a les dependències.
4. Bloquegeu les versions de les dependències: utilitzeu package-lock.json o yarn.lock per bloquejar les versions de les dependències i assegurar la coherència en diferents entorns.
5. Penseu en l'ús de pnpm: pnpm és un gestor de paquets més eficient que utilitza enllaços durs i enllaços simbòlics per estalviar espai en disc i millorar la velocitat d'instal·lació.

5. Connexió a la base de dades: ORM o Raw Queries?

Les aplicacions Node.js solen necessitar interactuar amb una base de dades. Podeu utilitzar un ORM (Object-Relational Mapper) o escriure consultes SQL directament.

• ORM (per exemple, Sequelize, TypeORM, Prisma): proporciona un mapeig objecte-relacional, simplifica les operacions de la base de dades i pot millorar l'eficiència del desenvolupament.
• Raw Queries (per exemple, pg, mysql2, sqlite3): són més flexibles, podeu escriure consultes SQL directament i controlar millor el rendiment.

Bones pràctiques:

1. Per a operacions CRUD senzilles, l'ORM pot millorar l'eficiència del desenvolupament.
2. Per a consultes complexes o escenaris que necessiten optimitzar el rendiment, es recomana utilitzar Raw Queries.
3. Prisma és un ORM relativament nou que proporciona consultes de tipus segur i també té un bon rendiment, podeu considerar-ne l'ús.

6. Gestió d'errors: capturar, registrar i gestionar excepcions

Una bona gestió d'errors és clau per a una aplicació robusta.

Bones pràctiques:

1. Utilitzeu try...catch per capturar excepcions: utilitzeu try...catch en blocs de codi crítics per capturar excepcions i evitar que el programa es bloquegi.
2. Quan utilitzeu async...await, gestioneu l'estat rebutjat de Promise: utilitzeu .catch() o emboliqueu les sentències await amb try...catch.
3. Registre d'errors: utilitzeu una biblioteca de registre (per exemple, Winston, Morgan) per registrar informació d'error per facilitar la depuració i la resolució de problemes.
4. Gestioneu els errors amb elegància: torneu informació d'error amigable al client, no exposeu directament els errors interns.
5. Penseu en l'ús de Sentry o Bugsnag: aquestes eines us poden ajudar a supervisar els errors de la vostra aplicació i proporcionar informes d'errors detallats.## 7. Optimització del rendiment: Centrar-se en la CPU, la memòria i l'E/S

L'optimització del rendiment de les aplicacions Node.js se centra principalment en la CPU, la memòria i l'E/S.

Bones pràctiques:

1. Evitar bloquejar el bucle d'esdeveniments: Utilitzar operacions asíncrones, evitar operacions síncrones llargues que bloquegin el bucle d'esdeveniments.
2. Utilitzar el mòdul Cluster: Aprofitar els avantatges de la CPU multinúcli, millorar la capacitat de processament concurrent.
3. Optimitzar les consultes de la base de dades: Utilitzar índexs, evitar l'escaneig complet de la taula, reduir el temps de consulta de la base de dades.
4. Utilitzar la memòria cau: Utilitzar Redis o Memcached per emmagatzemar en memòria cau les dades d'ús comú, reduir l'accés a la base de dades.
5. Comprimir les dades de resposta: Utilitzar Gzip o Brotli per comprimir les dades de resposta, reduir el temps de transmissió de la xarxa.
6. Utilitzar eines d'anàlisi del rendiment: Utilitzar el profiler integrat de Node.js o Chrome DevTools per analitzar els colls d'ampolla del rendiment.

8. Seguretat: Protecció contra les vulnerabilitats de seguretat web comunes

Les aplicacions Node.js també s'enfronten a riscos de seguretat web, com ara XSS, injecció SQL, CSRF, etc.

Bones pràctiques:

1. Utilitzar el middleware Helmet: Helmet pot establir capçaleres HTTP per evitar atacs XSS, etc.
2. Validació de paràmetres: Validar l'entrada de l'usuari per evitar entrades malicioses.
3. Utilitzar ORM o consultes parametritzades: Evitar la injecció SQL.
4. Implementar el control d'accés: Limitar els permisos d'accés dels usuaris als recursos.
5. Utilitzar HTTPS: Xifrar la transmissió de la xarxa per evitar que les dades siguin robades.
6. Actualitzar les dependències periòdicament: Corregir les vulnerabilitats de seguretat a les dependències.

9. Implementació: Implementació de contenidors i automatitzada

L'ús de tecnologia de contenidors (com Docker) pot empaquetar l'aplicació i les seves dependències en una imatge, cosa que facilita la implementació i la gestió.

Bones pràctiques:

1. Utilitzar Dockerfile per definir la imatge: Dockerfile descriu com construir una imatge Docker.
2. Utilitzar Docker Compose per gestionar aplicacions de diversos contenidors: Docker Compose pot definir i gestionar diversos contenidors Docker.
3. Utilitzar Kubernetes per orquestrar contenidors: Kubernetes pot automatitzar la implementació, l'expansió i la gestió d'aplicacions en contenidors.
4. Utilitzar eines CI/CD: Utilitzar eines CI/CD com Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions per automatitzar els processos de construcció, prova i implementació.

10. Monitoratge: Monitoratge en temps real de l'estat de l'aplicació

El monitoratge en temps real de l'estat de l'aplicació us pot ajudar a detectar problemes a temps i gestionar-los.

Bones pràctiques:

1. Utilitzar Prometheus i Grafana: Prometheus s'utilitza per recopilar dades de mètriques, Grafana s'utilitza per visualitzar dades.
2. Utilitzar Kibana i Elasticsearch: Kibana s'utilitza per analitzar dades de registre, Elasticsearch s'utilitza per emmagatzemar dades de registre.
3. Utilitzar eines APM (Application Performance Monitoring): Les eines APM (com New Relic, Datadog) poden monitorar el rendiment de l'aplicació i proporcionar informes de rendiment detallats.

ResumEl desenvolupament amb Node.js implica diversos aspectes, des de l'elecció de la pila tecnològica bàsica fins al desplegament i la monitorització, cada fase és crucial. Seguint les millors pràctiques esmentades anteriorment, pots construir aplicacions Node.js de més qualitat i més fàcils de mantenir, millorar l'eficiència del desenvolupament i reduir els problemes potencials. Recorda, la tecnologia està en constant evolució, l'aprenentatge i la pràctica constants et permetran convertir-te en un excel·lent desenvolupador de Node.js.